一种规划泊车轨迹的方法及相关装置与流程

本技术涉及自动泊车，特别是涉及一种规划泊车轨迹的方法及相关装置。

背景技术：

1、在自动泊车中，对泊车轨迹的规划主要包括根据车位尺寸和被泊车辆停车的位置，确定泊车的起始和目标位置。同时考虑车辆碰撞和车辆运动学等约束条件，规划出一条连接泊车起始和目标位置的可行驶轨迹。

2、在现有的方案中，通常根据“直线+圆弧”的几何法来进行轨迹规划的。由于直线和圆弧的拼接处存在曲率突变的问题，若在直线和圆弧的拼接处车辆停车打方向盘，会影响用户的乘车体验。若在直线和圆弧的拼接处车辆边行驶边打方向盘，会使车辆实际行驶的轨迹与规划出来的轨迹产生偏差，从而牺牲了车辆轨迹跟踪的精度。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种规划泊车轨迹的方法及相关装置，通过对过渡曲线进行几何变换生成泊车轨迹，可以保证泊车轨迹的曲率连续，提高了用户的泊车体验。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种规划泊车轨迹的方法，所述方法包括：

3、获取车辆在车位外的位置和所述车辆在所述车位内的位置，其中，所述车位为所述车辆泊入或者泊出的区域；

4、根据所述车辆在车位外的位置和所述车辆在所述车位内的位置，确定所述车辆的目标泊车轨迹，其中，所述目标泊车轨迹的形状包括过渡曲线、直线和圆弧，所述过渡曲线用于连接所述直线和所述圆弧，且所述过渡曲线的曲率随着所述过渡曲线的长度增长连续变化，所述车辆用于根据所述目标泊车轨迹泊入或者泊出所述车位。

5、在上述方法中，获取车辆在车位外的位置和在车位内的位置是为了确定泊车过程中的起始位置和目标位置，考虑到了泊入车位和泊出车位的可行性，可以提高泊车的准确性和安全性。根据过渡曲线上任一点曲率连续的特点，通过过渡曲线、直线和圆弧来确定目标泊车轨迹可以保证目标泊车轨迹曲率的连续性。不同于现有方案中运用复杂的函数来拟合泊车轨迹曲线，以消除圆弧和直线连接点存在的曲率突变的问题。本技术使用过渡曲线连接直线和圆弧更加简单，提高了确定泊车轨迹的实时性和在实际工程中的可用性。

6、在第一方面的一种可选的方案中，用于连接所述直线的过渡曲线的第一端点的曲率与所述直线的曲率相同，用于连接所述圆弧的过渡曲线的第二端点的曲率与所述圆弧的曲率相同。

7、在上述方法中，过渡曲线中用于连接直线的第一端点的曲率与直线的曲率相同，用于连接圆弧的第二端点的曲率与圆弧的曲率相同。可以使得得到的泊车轨迹更贴合车辆本身的特性，提高了泊车轨迹的精度。

8、在第一方面的一种可选的方案中，所述过渡曲线的长度由所述第一端点的曲率和所述第二端点的曲率的差值所确定的，其中，所述差值越大，所述过渡曲线的长度越长。

9、在上述方法中，根据第一端点的曲率和第二端点的曲率之间的差值来确定过渡曲线的长度，也就是第一端点所连接的直线的曲率和第二端点所连接的圆弧的曲率之间的差值来确定曲线的长度。这样过渡曲线在连接直线和圆弧后，可以使得确定出来的泊车轨迹的曲率是连续的。

10、在第一方面的一种可选的方案中，所述过渡曲线的数量与拼接端点对的数量相等，其中，所述拼接端点对包括所述过渡曲线与所述直线进行连接的端点和所述过渡曲线与所述圆弧进行连接的端点。在上述方法中，过渡曲线的数量与拼接端点对的数量相等，无需复杂的数学计算，根据拼接端点对的数量即可确定过渡曲线的数量。可以解决圆弧和直线的连接处曲率突变的问题，提高了用户泊车的体验感。

11、在第一方面的一种可选的方案中，所述圆弧包括第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧为在所述车位内的圆弧，所述第二圆弧为在所述车位外的圆弧，所述过渡曲线包括第一过渡曲线、第二过渡曲线和第三过渡曲线；

12、所述第一过渡曲线由所述第一圆弧确定，所述第二过渡曲线和所述第三过渡曲线由所述第二圆弧确定。

13、在上述方法中，泊车轨迹的圆弧包括在车位内的圆弧和在车位外的圆弧，根据在车位内的圆弧确定第一缓和曲线，根据在车位外的圆弧确定第二缓和曲线和第三缓和曲线，使得确定出来的第一过渡曲线、第二过渡曲线和第三过渡曲线满足车辆泊车的实际要求。

14、在第一方面的一种可选的方案中，所述直线包括第一直线和第二直线，其中，

15、所述第一过渡曲线用于连接所述第一圆弧和所述第一直线；

16、所述第二过渡曲线用于连接所述第一直线和所述第二圆弧；

17、所述第三过渡曲线用于连接所述第二圆弧和所述第二直线。

18、在上述方法中，第一过渡曲线连接第一圆弧和第一直线，第二过渡曲线连接第一直线和第二圆弧，第三过渡曲线连接第二圆弧和第二直线。可以使得包含第一圆弧、第二圆弧、第一直线和第二直线的泊车轨迹的曲率连续。

19、在第一方面的一种可选的方案中，所述第一过渡曲线为根据所述第一圆弧的曲率和所述第一直线的曲率所确定的，所述第一过渡曲线的最大曲率为所述第一圆弧的曲率，所述第一过渡曲线的最小曲率为所述第一直线的曲率。

20、在上述方法中，第一过渡曲线的曲率具体可以由第一圆弧和第一直线的曲率确定。具体为第一过渡曲线的最大曲率为第一圆弧的曲率，第一过渡曲线的最小曲率为第一直线的曲率。第一过渡曲线可以用于消除第一圆弧和第一直线间曲率的突变，车辆根据第一圆弧、第一过渡曲线和第一直线所确定的泊车轨迹进行泊车，不用停车再来打方向盘，提高了用户的泊车体验。

21、在第一方面的一种可选的方案中，所述第二过渡曲线为根据所述第二圆弧的曲率和所述第一直线的曲率所确定的，所述第二过渡曲线的最大曲率为所述第二圆弧的曲率，所述第二过渡曲线的最小曲率为所述第一直线的曲率。

22、在上述方法中，第二过渡曲线的曲率具体可以由第二圆弧和第一直线的曲率确定。具体为第二过渡曲线的最大曲率为第二圆弧的曲率，第二过渡曲线的最小曲率为第一直线的曲率。第二过渡曲线可以用于消除第二圆弧和第一直线间曲率的突变，车辆根据第二圆弧、第二过渡曲线和第一直线所确定的泊车轨迹进行泊车，不用停车再来打方向盘，提高了用户的泊车体验。

23、在第一方面的一种可选的方案中，所述第三过渡曲线为根据所述第二圆弧的曲率和所述第二直线的曲率所确定的，所述第三过渡曲线的最大曲率为所述第二圆弧的曲率，所述第三过渡曲线的最小曲率为所述第二直线的曲率。

24、在上述方法中，第三过渡曲线的曲率具体可以由第二圆弧和第二直线的曲率确定。具体为第三过渡曲线的最大曲率为第二圆弧的曲率，第三过渡曲线的最小曲率为第二直线的曲率。第三过渡曲线可以用于消除第二圆弧和第二直线间曲率的突变，车辆根据第二圆弧、第三过渡曲线和第二直线所确定的泊车轨迹进行泊车，不用停车再来打方向盘，提高了用户的泊车体验。

25、在第一方面的一种可选的方案中，所述第一圆弧的半径为所述车辆的最小转弯半径，所述第一圆弧的最小圆心角与所述车辆在所述车位内的位置有关。

26、在上述方法中，由于第一圆弧是在车位内的圆弧，若第一圆弧的半径为车辆的最小转弯半径，那么车辆在车位内因转向而形成的轨迹也是最小的。可以保证车辆在泊入车位和泊出车位过程中的安全性。

27、在第一方面的一种可选的方案中，所述第二圆弧的半径大于或等于所述车辆的最小转弯半径且小于或等于两倍的所述最小转弯半径，所述第二圆弧的圆心角与所述第一圆弧、所述第二过渡曲线、所述第三过渡曲线和所述第二直线有关，所述第二直线与所述车辆在车位外的位置有关。

28、在上述方法中，第二圆弧的半径可以大于或等于车辆的最小转弯半径，保证了车辆在车位外的位置所停放的角度不与车位平行的情况下，泊车轨迹的准确性和可靠性。

29、在第一方面的一种可选的方案中，所述方法还包括：

30、通过对所述第一圆弧的圆心角和所述第二圆弧的半径进行采样的方式确定多条泊车轨迹；

31、根据所述车辆的可行泊车区域对所述多条泊车轨迹进行筛选确定目标泊车轨迹。

32、在上述方法中，通过采样的方式确定多条泊车轨迹，再根据可行泊区域对多条泊车轨迹进行筛选，最终确定目标泊车轨迹。使得确定出来的目标泊车轨迹最优，且满足可行泊车区域的要求。

33、第二方面，本技术实施例提供了一种规划泊车轨迹的装置，所述装置包括：

34、通信单元，用于获取车辆在车位外的位置和所述车辆在所述车位内的位置，其中，所述车位为所述车辆泊入或者泊出的区域；

35、处理单元，用于根据所述车辆在车位外的位置和所述车辆在所述车位内的位置，确定所述车辆的目标泊车轨迹，其中，所述目标泊车轨迹的形状包括过渡曲线、直线和圆弧，所述过渡曲线用于连接所述直线和所述圆弧，且所述过渡曲线的曲率随着所述过渡曲线的长度增长连续变化，所述车辆用于根据所述目标泊车轨迹泊入或者泊出所述车位。

36、在第二方面的一种可选的方案中，用于连接所述直线的过渡曲线的第一端点的曲率与所述直线的曲率相同，用于连接所述圆弧的过渡曲线的第二端点的曲率与所述圆弧的曲率相同。

37、在第二方面的一种可选的方案中，所述过渡曲线的长度由所述第一端点的曲率和所述第二端点的曲率的差值所确定的，其中，所述差值越大，所述过渡曲线的长度越长。

38、在第二方面的一种可选的方案中，所述过渡曲线的数量与拼接端点对的数量相等，其中，所述拼接端点对包括所述过渡曲线与所述直线进行连接的端点和所述过渡曲线与所述圆弧进行连接的端点。

39、在第二方面的一种可选的方案中，所述圆弧包括第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧为在所述车位内的圆弧，所述第二圆弧为在所述车位外的圆弧，所述过渡曲线包括第一过渡曲线、第二过渡曲线和第三过渡曲线；

40、所述第一过渡曲线由所述第一圆弧确定，所述第二过渡曲线和所述第三过渡曲线由所述第二圆弧确定。

41、在第二方面的一种可选的方案中，所述直线包括第一直线和第二直线，其中，

42、所述第一过渡曲线用于连接所述第一圆弧和所述第一直线；

43、所述第二过渡曲线用于连接所述第一直线和所述第二圆弧；

44、所述第三过渡曲线用于连接所述第二圆弧和所述第二直线。

45、在第二方面的一种可选的方案中，所述第一过渡曲线为根据所述第一圆弧的曲率和所述第一直线的曲率所确定的，所述第一过渡曲线的最大曲率为所述第一圆弧的曲率，所述第一过渡曲线的最小曲率为所述第一直线的曲率。

46、在第二方面的一种可选的方案中，所述第二过渡曲线为根据所述第二圆弧的曲率和所述第一直线的曲率所确定的，所述第二过渡曲线的最大曲率为所述第二圆弧的曲率，所述第二过渡曲线的最小曲率为所述第一直线的曲率。

47、在第二方面的一种可选的方案中，所述第三过渡曲线为根据所述第二圆弧的曲率和所述第二直线的曲率所确定的，所述第三过渡曲线的最大曲率为所述第二圆弧的曲率，所述第三过渡曲线的最小曲率为所述第二直线的曲率。

48、在第二方面的一种可选的方案中，所述第一圆弧的半径为所述车辆的最小转弯半径，所述第一圆弧的最小圆心角与所述车辆在所述车位内的位置有关。

49、在第二方面的一种可选的方案中，所述第二圆弧的半径大于或等于所述车辆的最小转弯半径且小于或等于两倍的所述最小转弯半径，所述第二圆弧的圆心角与所述第一圆弧、所述第二过渡曲线、所述第三过渡曲线和所述第二直线有关，所述第二直线与所述车辆在车位外的位置有关。

50、在第二方面的一种可选的方案中，所述方法还包括：

51、处理单元，用于通过对所述第一圆弧的圆心角和所述第二圆弧的半径进行采样的方式确定多条泊车轨迹；

52、处理单元，用于根据所述车辆的可行泊车区域对所述多条泊车轨迹进行筛选确定目标泊车轨迹。

53、第三方面，本技术实施例提供了一种车辆，该车辆包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器耦合，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述计算机程序，使得所述车辆执行如前述第一方面任一项所描述的方法。

54、第四方面，本技术实施例提供了一种计算设备，该计算设备包括处理器和存储器；所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述计算机程序，以使得所述计算设备执行如前述第一方面任一项所描述的方法。

55、可选的，所述计算设备还包括通信接口，所述通信接口用于接收和/或发送数据，和/或，所述通信接口用于为所述处理器提供输入和/或输出。

56、需要说明的是，上述实施例是以通过调用计算机指定来执行方法的处理器(或称通用处理器)为例进行说明。具体实施过程中，处理器还可以是专用处理器，此时计算机指令已经预先加载在处理器中。可选的，处理器还可以既包括专用处理器也包括通用处理器。

57、可选的，处理器和存储器还可能集成于一个器件中，即处理器和存储器还可以被集成在一起。

58、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机或处理器上运行时，实现如前述第一方面任一项所描述的方法。

59、本技术第二至第五方面所提供的技术方案，其有益效果可以参考第一方面的技术方案的有益效果，此处不再赘述。